富铁酵母对家兔红细胞免疫功能的影响

发布: 2010-04-03 |  作者: 罗永江, 胡振英等 |   来源: 《中兽医医药杂志》

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     (中国农科院兰州畜牧与兽药研究所  农业部新兽药工程重点开放实验室,甘肃兰州 730050)
摘要: 为探讨富铁酵母对家兔红细胞免疫功能的影响,〖KG*2〗将32只家兔随机分成富铁酵母高、低剂量组,FeSO4组及空白对照组,分别灌服富铁酵母(Fe元素8 mg/kg、4 mg/kg)、FeSO4(Fe元素4 mg/kg) 及空白生理盐水;连续5 d后,检测红细胞C-3b受体花环率和复合物(IC)花环率。结果:富铁酵母较FeSO4及空白组能显著提高红细胞C-3b受体花环和红细胞复合物(IC)花环的百分率,但高、低剂量间无显著性差异。结论:富铁酵母能显著提高红细胞免疫功能。
关键词: 富铁酵母; 家兔; 红细胞免疫功能
    红细胞由于数目巨大,其免疫功能是其他免疫功能所无法替代的。20世纪30年代,人们发现不同人的红细胞有不同的粘附功能;50年代,发现其有促进白细胞吞噬作用,具有粘附免疫复合物(IC)的功能,是机体防御机制的一部分。60年代,又证实其免疫粘附功能是通过C-3b受体实现的。80年代,Siegel提出了“红细胞免疫系统”这一概念。国内自1982年开始对红细胞进行研究以来,在红细胞免疫的基础和应用研究方面取得了许多突破性进展。在兽医学领域,红细胞免疫研究起步较晚,目前已对鸡、鸭、家兔、双峰驼等动物的红细胞免疫功能进行了研究。研究表明,动物患病后,红细胞表面的C-3b受体数量明显减少,而免疫复合物花环结合率,不同疾病有不同表现。
    量元素对动物免疫功能影响的研究已成为当今动物医学与动物营养学研究的一个十分活跃的领域。研究发现,微量元素缺乏会引起动物免疫功能下降。铁是人体需量最大,而又最易缺乏的微量元素,缺铁可使血红素合成障碍,红细胞寿命缩短,免疫功能下降,最终导致机体对感染的易感性增高。影响铁吸收的因素很多,制剂是其中之一。酵母作为一种良好载体,已经应用于多种必需微量元素,如硒、锌、铬、铜等,它将这些微量元素从无机形式转化为有机形式,更有利于机体吸收。我们选择合适的酵母菌种,通过生物发酵技术,使酵母细胞在增殖过程中大量吸收铁并结合在细胞有机组分内,得到有机富铁酵母,生物利用度显著提高,毒副作用大大降低。为了了解其对动物免疫系统的影响,首次以家兔为研究对象,进行了本实验。
1 材料与方法
1.1 动物 
   青紫兰家兔,购于兰州某兔场;昆明系小白鼠,购于甘肃省医学科学院。
1.2 药品及试剂
    富铁酵母,自制;0.25%戊二醛,0.1 mol  pH 7.1 PBS液,Hank"s液,实验室配制;FeSO4·7H2O,市售。
1.3 小白鼠血清
    取小白鼠眼眶血,室温放置0.5 h,2 500 r/min离心10 min,分离血清,备用。
1.4 C-3b致敏酵母制备
    新鲜酵母用PBS液洗涤,煮沸25 min,纱布过滤,离心,再用PBS离心洗涤3次(低倍镜下呈单个细胞),用PBS液配成2×108个/ml的酵母悬液;加等体积小白鼠血清,混匀,37 ℃水浴15 min,得1×108个/ml C-3b致敏酵母悬液。
1.5 方法
1.5.1 动物分组〓将家兔分成4组,每组8只,雌雄各半。空白对照组,FeSO4·7H2O组(Fe元素4mg/kg),富铁酵母高剂量(Fe元素8 mg/kg),富铁酵母低剂量(Fe元素4 mg/kg)。口服给药5 d,第6天开始进行红细胞C-3b花环及红细胞IC花环实验,共5 d。
1.5.2 红细胞C-3b受体花环实验  家兔心脏采血1 ml,肝素抗凝,取0.3 ml,加 PBS液5 ml及适量淋巴分离液,1500 r/min,离心10 min,弃白细胞、血浆层及淋巴分离层,再用PBS洗涤3次,用Hank"s液配制成1.5×107个/ml红细胞悬液。取C-3b致敏酵母悬液及红细胞悬液各50 μl,混匀,37 ℃水浴30 min,加Hank"s液100 μl ,混匀,加0.25%戊二醛25 μl,固定5 min,涂片,自然干燥,甲醇固定2~3 min,瑞-姬染色30 min,在高倍镜下计数200个红细胞,以一个红细胞粘附2个及以上酵母为一个花环,计花环百分率。
1.5.3 红细胞IC花环试验 同1.5.2项操作, 酵母菌(1×108个/ml)不加小鼠血清致敏,于油镜下计数。
1.5.4 结果处理 数据经SPSS软件处理分析。
2 结果
2.1 红细胞C-3b受体花环 
    给药前,各组间无差异,给药后的第6天,空白组、FeSO4组与富铁酵母高、低剂量组间有显著性差异;第7天, 空白组、FeSO4组与富铁酵母组有显著性差异;第8天,空白组与富铁酵母组,FeSO4与富铁酵母有显著性差异;第9天,FeSO4组与富铁酵母组、空白组间,富铁酵母组与空白组间有显著性差异;第9天,FeSO4组与富铁酵母组、富铁酵母组与空白组间有显著性差异。而FeSO4组间,0 d、1 d与 3 d,0 d、1 d、2 d与4 d,3 d、4  d与5 d间有显著性差异;富铁酵母高剂量组间,给药前与给药后各天,给药后1 d与2、3、4 d间存在显著性差异;富铁酵母低剂量组结果与高剂量相同;空白对照组间无显著性差异。见表1。
2.2 红细胞免疫复合物(IC)花环
    表1 各组动物红细胞C-3b受体花环百分率
组 别       用药前     药后6 d       药后7 d       药后8 d        药后9 d        药后10 d
空白组   9.50±2.14  9.38±2.06   10.0±3.58    9.88±2.95    9.25±2.92       10.25±2.76
FeSO4组  9.38±2.13  9.50±2.33   10.62±2.06   12.31±3.03   13.81±3.98      9.25±2.66
高剂量组 9.12±2.30  13.94±3.24  17.81±2.52   17.44±2.72   18.12±3.35     16.62±2.89
低剂量组 9.32±2.49  13.62±3.75  16.94±3.56   17.69±3.01   17.25±2.67     16.87±2.68

    给药前各组间无显著性差异;给药后第6天,FeSO4组与富铁酵母组间存在显著性差异;第7天,FeSO4组与富铁酵母组间,富铁酵母与空白对照组间存在显著性差异;第8天,同第7天;第9天,同第7天外,FeSO4组与空白对照组间也存在显著性差异;第10天,FeSO4、空白对照组与富铁酵母组间存在显著性差异。FeSO4组,给药后第9天与给药前及给药后第9、10天间存在显著性差异;富铁酵母高剂量组,给药前与给药后各天间,给药后第6天与以后7~10 d天间存在显著性差异;富铁酵母低剂量组,给药前与给药后各天,第6天与第8、9天间存在显著性差异;空白组无显著性变化。见表2。
3 讨论与小结 
表 2 各组动物红细胞免疫复合物(IC)花环百分率
组别         用药前      药后6 d     药后7 d        药后8 d       药后8 d       药后10 d
空白组    6.75±2.60  6.62±2.97    6.06±2.91    7.19±2.64   6.44±2.66    7.06±2.27
FeSO4组   6.94±2.31  7.25±2.56    8.06±2.26    9.19±3.23   10.50±3.16   6.75±2.56
高剂量组  6.31±2.05  12.56±3.54   16.50±3.62   17.62±2.84  17.56±3.16   16.44±2.77
低剂量组  6.38±2.63  14.18±3.16   16.44±3.21   17.06±3.30  17.94±2.81   17.44±3.27

3.1 红细胞具有识别、粘附、浓缩、杀伤抗原、消除免疫复合物的能力,参与机体免疫调控,并有完整的自我调控系统。许多疾病的免疫发病机理中,红细胞免疫缺陷占有很重要的地位。红细胞表面的C-3b受体与其发挥免疫作用密切相关,红细胞C3b受体的免疫粘附作用是其发挥免疫功能的生理学基础。它参与调控补体活性,清除循环免疫复合物,增强吞噬细胞的吞噬功能以及对细胞免疫的调节作用。故红细胞C-3b受体即CR-1的免疫粘附活性的测定常作为红细胞免疫功能的重要标志。由于体内红细胞数量大,在循环中遇到免疫复合物的机会多,故其粘附能力为白细胞的500~1000倍,因而在清除异物,抵抗感染等方面具有重要意义。
3.2 微量元素铁是机体不可缺少的生命元素,对机体的生命代谢活动具有非常重要的意义。缺铁时,血红素合成障碍,红细胞寿命缩短,免疫功能下降,代谢紊乱,最终导致机体对感染的易感性增高。但无机铁在机体内吸收利用率低,毒性大。我们知道,天然蛋白质中所含的微量元素最适合于机体吸收,这类与蛋白质有机结合的微量元素称之为有机微量元素。富微量元素酵母中的微量元素就是一种有机微量元素,它是通过生物发酵技术,人为地促使微量元素结合在酵母细胞内,使微量元素从无机态转化为有机态;生物利用度提高,毒性减少。富铁酵母就是利用酵母作载体,使无机铁转变为有机铁,更利于机体吸收。
3.3 从本实验结果看,富铁酵母较FeSO4能提高红细胞数量,但无显著性差异。FeSO4、富铁酵母均能使红细胞C-3b受体花环率增加,其中富铁酵母的增加值最大,显著高于其它组,并于药后第8天起基本达到一个平台; FeSO4组于第9天达峰,但FeSO4组于第10天已降至正常。而从红细胞免疫复合物来看,各药物均能增加其花环结合率; FeSO4组于第9天达到高值,与药前呈显著性差异;而富铁酵母高、低剂量组,均于药后第6天开始即呈显著性差异,之后维持一个较高水平;二者无显著性差异。说明在增强红细胞免疫功能上富铁酵母能维持较长时间,临床上以低剂量给药即可。从富铁酵母提高C-3b与IC结合率值来看, IC高于C-3b,这可能是富铁酵母在增强红细胞免疫方面主要以促进红细胞粘附免疫复合物的结合能力为主,从而提高对免疫复合物的清除率。
3.4 综上所述,富铁酵母较FeSO4能提高家兔红细胞数量;且能显著提高红细胞C--3b受体花环结合率和红细胞粘附免疫复合物(IC)花环结合率,说明富铁酵母有增进家兔红细胞及其免疫功能的能力。

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